公元260年，罗马皇帝瓦勒良率领七万大军与沙普尔一世的萨珊军队在艾德萨交战。结果罗马军队遭到毁灭性打击，七万大军全军覆没，而皇帝瓦勒良被俘虏。据说为了羞辱罗马人，沙普尔一世让瓦勒良跪着作为跨马上鞍的垫脚。因为关于战争进程记载得非常少，历史学家只能猜测是罗马军队被诱敌深入后，被波斯人截断了后勤。但拥有雄厚国力基础的罗马帝国可不会这么容易屈服。随即，两个超级大国展开了长时间的拉锯战。公元297年，罗马将领在突袭萨珊波斯大营取得大胜，并俘虏了萨珊皇帝纳赛尔的家眷。纳赛尔只能与罗马人签订条约，放弃了底格里斯河以西的省份。总体上说，双方也是互有胜负。
在公元3世纪末，萨珊波斯与罗马战争暴露了罗马军团在装备上的一些问题。罗马公民军团所携带的重型标枪以及剑虽然在面对帝国西部与北部的敌人很有效，但并不适合对抗以铁甲重骑兵作为核心的波斯萨珊军队。波斯萨珊军队虽然建立在帕提亚系统之上，但风格更依赖重骑兵冲锋的“重锤”，而非轻弓骑兵的“袭扰”。但是，罗马军团依然靠优秀的组织能力，纪律性以及后方充足的人力及物力资源，弥补了装备上的不足，与波斯人展开了势均力敌的较量。但罗马人也意识到了这一点，所以进入4世纪之后，罗马步兵军团的装备和风格也在发生变化。
当然，4世纪之后罗马军团的变化原因是多方面的，不能认为都是为了对抗波斯萨珊所致。当时的罗马帝国军团的规模较原先元首时代大大缩小，帝国步兵不积极于肉搏，也很少冲锋而是等待敌人冲锋，更喜欢发挥密集阵型所形成稳定的压力。
3世纪中旬罗马军团在对抗萨珊铁甲重骑兵
值得一提的是，在当时，2.5米的长矛已经代替了之前的罗马短剑或长剑成为主要肉搏武器。重装步兵们会组成盾墙，从椭圆形或圆型的大盾中之间的“V”字型缺口刺出长矛。同时，步兵更依赖远程的优势，用携带量更多、射程更远的轻标枪与梭镖取代了原先的重标枪掩护。对罗马的东方战场来说，这种方式也较以往元首制时代，更合适对抗强大的萨珊重骑兵。
罗马的骑兵处于变革期。旧式的罗马重骑兵依旧是主力，但骑兵部队装备较过去有所增强且多样化，新增了许多了专业单位。诸如具装的罗马冲击型重骑兵，以及装备比较完善的骑兵射手。不过在4世纪初，这一切才刚刚开始，完全未能制约萨珊的传统骑兵优势。
3世纪中晚期的罗马军团装备
总之，在公元3世纪，萨珊波斯帝国与罗马帝国的战争可算是终势均力敌。但到了公元309年，被称为“大帝”的萨珊波斯皇帝沙普尔二世即位。他利用当时罗马帝国政局不稳，再度向罗马人发起攻击。他攻击的目标是长期处于边界要冲的尼西比斯城。
虽然罗马的反击组织得非常缓慢，但守卫尼西比斯的罗马守将在338年、346年、349年，连续三次挫败了沙普尔的猛攻。当时萨珊波斯军队使用了船只，火攻，甚至使用了战象，但始终折戟尼西比斯城下。之后，萨珊波斯军队于334年围攻新加拉城也遭到失败。而在359年的阿米达围城战，最终萨珊波斯以30000人惨重伤亡代价才攻克此城。在这些围城战中，很显然由于地形原因，波斯军队强大的铁甲重装骑兵毫无用武之地，而步兵的虚弱显露无遗。特别在第一次尼西比斯围攻战中，沙普尔二世已经成功地使用了水攻，而波斯步兵竟然畏惧自己造成的洪水，不敢攻击，坐等罗马守军修复城墙。之后，萨珊波斯反而因为洪水泛滥而造成瘟疫，导致自己大量非战斗减员。
罗马副帝尤里安，于公元361年，在高卢军团的拥护下称帝。而罗马皇帝君士坦提乌斯在病危中，无奈地宣布堂弟尤里安成为新的罗马皇帝。尤里安在历史学家的笔下是一位贤能有德行的君主。他在公元357年的斯特拉斯堡战役，大胜对罗马帝国西部威胁最大的阿勒曼尼人，并深得当地人民心以及高卢地区军团们的支持。
公元363年4月，尤里安发动了9万罗马大军，还有100多艘舰船，浩浩荡荡地对萨珊波斯展开反攻，意图收复被萨珊帝国占领的美索不达米亚地区。罗马军团开始攻击非常顺利，连克数城，直至波斯萨珊的首都泰西封城下;并仅以损失75人的代价歼灭了萨珊2500人，攻克了泰西封城的南郊区域。罗马军团仅用50多天就到达了泰西封城下。
沙普尔二世
萨珊波斯皇帝沙普尔二世通过公元330年对罗马的攻击，很清楚自己的步兵无论是人数或质量，都远远不及尤里安的罗马军团，正面对敌毫无益处。而且，尤里安的罗马军团虽然人多势众，但还不具备强攻攻克泰西封的能力。此外，对手最大的弱点就在于庞大军队的补给。因此，当时最明智的做法就是避开与罗马军团的正面决战。
6月3日，罗马皇帝尤里安明白必须解决大军的补给问题。他力排众议，烧毁了自己的舰船，决定离开幼发拉底与底格里斯地区，向萨珊的腹地挺近。尤里安想以掠夺作为军事补充，同时逼迫萨珊主力与自己决战。
罗马皇帝尤里安
260多年后，著名的拜占庭皇帝希拉克略成功地执行了这一战术，但不同的，希拉克略手中有当时波斯人都无法企及的精锐骑兵，且当时的波斯政府的统治相对分散。现在尤里安的主力是步兵，他面对的却是在萨珊国内声望极高的沙普尔二世大帝。
罗马军团进入萨珊波斯内地之后，萨珊波斯人采取了坚壁清野的焦土政策作为应对。罗马大军无法从这些残破的城市中得到补给。尤里安强行军加快行军速度，转向大城市苏萨城，期望能得到补给。但沙普尔二世又派出间谍，混入罗马军队中，将罗马大军引入错误的路线，从而误入了荒野。在这种情况下，罗马军队士气低落，尤里安只能下令撤退。明智地避开罗马军团主力，不与其会战的沙普尔在尤里安撤退的时候找到了机会。他集结了自己的大量精锐部队，包括大量萨珊波斯帝国引以为豪的铁甲具装重骑兵，以及恐怖的战象。
公元363年6月26日，罗马军团与追击的萨珊波斯军队遭遇。拂晓，萨珊波斯军队对罗马大军发动了全面攻击。前罗马军官的历史学家阿米安记载，“波斯人大量出现，他们的骑兵指挥官，皇帝的两个王子，以及大量的贵族，都出现在战场上”……“他们全都穿着全身铠甲，覆盖着坚固的钢片。盔甲的叶片合适每一处肢体的关节，像人的雕像一样的面甲准确的戴在他们的头上。任何箭矢都无法射穿他们，除了他们头盔小开口处露出的双眼与呼吸的鼻孔”。
“重骑兵身旁站着浩浩荡荡的、被装饰得鲜艳夺目的巨大战象。这些战象可以让罗马的骑兵在其巨大的身躯、以及咆哮与气味下产生恐惧。”攻击以波斯步兵弓箭手惯有的覆盖天空的箭雨开始。当向罗马人倾泻大量箭雨作为掩护后，萨珊波斯恐怖的战象与重装骑兵就发动了冲锋。特别是战象的冲击直接造成了罗马人的恐慌。
萨珊铁甲重骑兵
但这严峻的时刻，尤里安有力的组织了他的罗马军团开始对抗。纪律严明的罗马军团并未被击溃，而是组成了两翼展开的月型阵型承受对方的攻击。虽然一开始罗马的弓箭手在攻击中处于无序的状态，但他们很快就被组织起来，并向前推进，按尤里安的信号发射箭矢来对抗敌军。罗马的重装步兵则排出了密集队形，努力击退了萨珊波斯军队的正面攻击。
于是，萨珊波斯人以战象与重骑兵发动的攻击，并没有像预想中那样，打垮因补给与疲劳造成士气低落的罗马军团。随后，手持矛与盾的萨珊波斯步兵投入了近战，但他们更不是罗马军团的对手。在遭到了重大伤亡之后，萨珊波斯人退回阵列，转而继续用箭雨射击他们的对手。最终罗马军团退回了他们的营地，而萨珊军队反而遭到了重大的损失。但对于罗马人来说，形势并未好转，补给依然是其军队必须解决的问题，罗马军团还得必须撤退。
沙普尔二世则转而从侧翼寻找机会，想用骑兵突袭罗马军团。三天之后，萨珊军队的战象与重骑兵再度在夜间发动突击，这次突击的方向是罗马营地中没有完全封闭的后方。萨珊重骑兵成功的冲锋造成了大量罗马士兵阵亡。萨珊重骑兵甚至一直冲进了左翼的中心。尤里安顾不得穿上盔甲，就抓起盾牌与武器冲出去组织反击，罗马人则用密集的长矛阵与箭雨对抗着萨珊的攻击。
尤里安之死
这时候，意外发生了，一支标枪击中尤里安的身体，贯穿肋骨射中的罗马皇帝的肝脏。尤里安被抬了下去，随后在军营中阵亡。不久之后，罗马军队的主要指挥官也在战斗中相继阵亡。萨珊波斯军队受到鼓舞继续加强攻击。
但由于尤里安过去在军中的声望以及德行，他的战死反而激励了罗马军团拼死战斗。再加之罗马军团惯有的组织性与纪律性，罗马士兵杀死了一些战象，并挡住了波斯铁甲重骑兵冲击。萨珊波斯军队攻击并未取得成功，反而又遭到了较大的伤亡。最后，波斯军队撤退。根据记载包括三天前的战斗，萨珊军队有五十名贵族与总督在攻击中阵亡，其中还包括两名主要将领。
就这样，虽然尤里安阵亡，但之后罗马军团在撤退中得到了诸如“赫拉克勒斯军团”等其他军团的接应，从而撤回了境内。并且在这些战斗中，波斯人的伤亡还是略高一些。就像沙普尔二世之前对罗马并不太成功的围城攻击一样，萨珊波斯帝国的“短板”——步兵，严重的限制了萨珊波斯帝国的扩张与胜利。
萨珊波斯的步兵在面对罗马军团，即使是疲惫、缺乏给养、正在撤退，而且还被萨珊铁甲重骑兵甚至是战象的冲击后的罗马军团，仍不能取得决定性战果。
晚期帝国首席步兵军团“赫拉克勒斯军团”的装备
加之由于在这个时代，马镫还未从东方传来。无马镫重骑兵，即使如萨珊波斯般武装到牙齿的铁甲具装骑兵，在面对最纪律严明的职业化重步兵时，依然不能独立获得胜利。
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